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Las constantes de los materiales, ya sean para gases, líquidos o sólidos, suelen representar las relaciones entre diferentes variables. En este contexto, las constantes de los materiales corresponden a las pendientes en diversas combinaciones de variables.

>Modelo

ID:(786, 0)

Iframe

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ID:(15271, 0)

Concepto

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Las propiedades de los materiales generalmente describen cómo varían las diferentes variables entre ellas. Las principales variables que caracterizan el estado de un gas, líquido y sólido son:

• la presión ($p$)
• la temperatura absoluta ($T$)
• el volumen ($V$)
• la entropía ($S$)

Las dos primeras son variables intensivas, es decir, no dependen del tamaño del sistema. Por lo tanto, cualquier variación será simplemente igual a:

• la variación de la presión ($dp$)
• la variación de la temperatura ($dT$)

En el caso de las variables extensivas, existe una dependencia del tamaño del sistema. Por lo tanto, en este caso, la variable debe normalizarse dividiéndola por el tamaño en sí:

• la variación del volumen ($dV$) dividido por el volumen ($V$)
• la variación de la entropía ($dS$) dividido por la entropía ($S$)

Dado que el número de variables es fijo, solo existen un número limitado de alternativas y, por lo tanto, de constantes.

ID:(589, 0)

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Parámetros

$C_p$

C_p

Capacidad calórica con presión constante

J/K

$C_V$

C_V

Capacidad calórica con volumen constante

J/K

$k_T$

k_T

Coeficiente de dilatación térmica

1/K

$k_p$

k_p

Compresividad isotermica

$\rho$

rho

Densidad

kg/m^3

$S$

S

Entropia

J/K

$p$

p

Presión

Pa

$T$

T

Temperatura

K

$DV_{p,T}$

DV_pT

Variación de volumen en presión con temperatura constante

m^3/Pa

$DV_{T,p}$

DV_Tp

Variación de volumen en temperatura con presión constante

m^3/K

$c$

c

Velocidad del sonido

m/s

$V$

V

Volumen

m^3

Variables

Cálculos

• Método alternativo
• Método tradicional
• Estrategia
• 2D
• 3D

Ecuación

Número

Primero, seleccione la ecuación: a , luego, seleccione la variable: a

---

Cálculos

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

Cálculos

Símbolo

Ecuación

Resuelto

Traducido

Variable Dado Calcule Objetivo : Ecuación A utilizar

Ecuaciones

ID:(15330, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

La capacidad calórica se define como la variación de temperatura con respecto al calor suministrado o retirado. Se puede expresar mediante la ecuación:

$\delta Q = C_p dT = T dS$

Esta ecuación es un diferencial inexacto, ya que depende de la forma en que se suministra o retira el calor. En particular, cuando consideramos que el proceso se realiza a presión constante, definimos la capacidad calórica a presión constante.

Es decir:

$C_p = T DS_{T,p}$

Condiciones

Variables

$C_p$

Capacidad calórica con presión constante

$J/K$

8780

$S$

Entropia

$J/K$

8776

$p$

Presión

$Pa$

8769

$T$

Temperatura

$K$

8768

Relación

Donde $C_p$ es la capacidad calórica a presión constante.

ID:(3604, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

La capacidad calórica se define como la variación de temperatura con respecto al calor suministrado o retirado. Se puede expresar mediante la ecuación:

$\delta Q = C dT = T dS$

Esta ecuación representa un diferencial inexacto, ya que depende de la forma en que se suministra o retira el calor. En particular, cuando consideramos un proceso llevado a cabo a volumen constante, definimos la capacidad calórica a presión constante.

En otras palabras:

$C_V = T DS_{T,V}$

Condiciones

Variables

$C_V$

Capacidad calórica con volumen constante

$J/K$

8779

$S$

Entropia

$J/K$

8776

$T$

Temperatura

$K$

8768

$V$

Volumen

$m^3$

8767

Relación

Aquí, $C_V$ representa la capacidad calórica a volumen constante.

ID:(3603, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

La relación de Mayer establece que las capacidades calóricas de un gas a presión y volumen constantes están relacionadas mediante la constante universal de los gases y el número de moles, de acuerdo con la siguiente expresión:

$C_p - C_V = n R$

Condiciones

Variables

Relación

donde $C_P$ representa la capacidad calórica a presión constante, $C_V$ representa la capacidad calórica a volumen constante, $n$ el número de moles y $R$ es la constante universal de los gases.

ID:(11151, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

La compresión se define mediante como

Si utilizamos la notación , la compresibilidad se define como

El coeficiente de compresibilidad se define mediante como

ID:(3606, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

La dilatación térmica se define utilizando de la siguiente manera:

Cuando se utiliza la notación , el coeficiente de expansión térmica se define como:

El coeficiente de expansión térmica en sí se define a través de como:

$k_T =\displaystyle\frac{ DV_{T,p} }{ V }$

Condiciones

Variables

$k_T$

Coeficiente de dilatación térmica

$1/K$

9361

$DV_{T,p}$

Variación de volumen en temperatura con presión constante

$m^3/K$

8772

$V$

Volumen

$m^3$

8767

Relación

ID:(3605, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

El sonido es una oscilación de la densidad que se propaga y está asociada con una correspondiente variación en la presión. Por lo tanto, la velocidad del sonido al cuadrado ($m^2/s^2$) se puede definir como la relación entre la variación de la presión ($Pa = kg/m s^2$) y la densidad ($kg/m^3$). Debido al corto período de tiempo en el que esto ocurre, se asume una variación a entropía constante. Por lo tanto, podemos expresarlo utilizando como sigue:

$c ^2=\left(\displaystyle\frac{ \partial p }{ \partial \rho }\right)_ S$

Condiciones

Variables

$\rho$

Densidad

$kg/m^3$

8775

$S$

Entropia

$J/K$

8776

$p$

Presión

$Pa$

8769

$c$

Velocidad del sonido

$m/s$

8774

Relación

ID:(3607, 0)